[发明专利]缸体零件的焊接工装和焊接方法

说明书

本发明公开了一种缸体零件的焊接工装和焊接方法，属于焊接加工领域。所述焊接工装包括底座承载件、法兰承载件和支撑板，所述底座承载件包括位于同一平面的第一环形板、圆形板和连接板，所述法兰承载件包括第二环形板；所述第一环形板和所述圆形板的圆心重合，所述第一环形板和所述圆形板之间通过所述连接板固定连接，所述圆形板上设有与所述弧形凸块匹配的弧形凹槽；所述第二环形板和所述第一环形板相对设置，所述第二环形板和所述第一环形板之间通过所述支撑板固定连接，所述第二环形板上设有与所述凸缘匹配的环形凹槽。本发明可以利用焊接工装对底座和缸体法兰起到固定和支撑作用，避免缸体零件产生焊接变形。

技术领域

本发明涉及焊接加工领域，特别涉及一种缸体零件的焊接工装和焊接方法。

背景技术

气缸是引导活塞在缸体内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。气缸的缸体由若干缸体零件装配而成。

为实现水下发射，目前设计出一种缸体零件。缸体零件由底座、套筒、法兰和密封层组成。底座包括一体成型的半球形腔体和连接座，法兰与半球形腔体同轴焊接，半球形腔体用于组成气缸的缸体，连接座和法兰用于实现与其它零件的装配；连接座内设有与半球形腔体连通的通孔，套筒焊接在通孔内，密封层为堆焊在法兰端面上的铜层，套筒和密封层用于实现缸体零件与装配零件之间的密封。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

缸体零件应用在水下，需要具有很高的密封性，因此对法兰与半球形腔体之间的焊缝质量要求较高，100％超声波检测(英文：Ultrasonic Testing，简称：UT)探伤和100％射线检验(英文：Radiographic Testing，简称：RT)探伤需要达到一级合格。但是半球形腔体最薄处仅有12mm厚，加上法兰堆焊的密封层达到10mm厚，焊接量较大，使得法兰与半球形腔体的焊接处很容易发生变形。由于底座和缸体法兰均为铸件，因此缸体零件一旦产生焊接变形，无法加工修复，只能报废处理。

发明内容

本发明实施例提供了一种缸体零件的焊接工装和焊接方法，可以解决现有技术法兰与半球形腔体之间焊接变形的问题。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种缸体零件的焊接工装，所述缸体零件包括底座、套筒、缸体法兰和密封层，所述底座包括半球形腔体和连接座；所述连接座固定在所述半球形腔体的外壁上，所述连接座内设有与所述半球形腔体连通的通孔，所述通孔的轴线与所述半球形腔体的中心线重合，所述连接座上设有沿所述通孔的边缘延伸的弧形凸块；所述套筒焊接在所述通孔内，所述缸体法兰包括同轴设置的筒体和凸缘，所述筒体焊接在所述半球形腔体的开口上，所述密封层在所述凸缘上堆焊而成；

所述焊接工装包括底座承载件、法兰承载件和支撑板，所述底座承载件包括位于同一平面的第一环形板、圆形板和连接板，所述法兰承载件包括第二环形板；所述第一环形板和所述圆形板的圆心重合，所述第一环形板和所述圆形板之间通过所述连接板固定连接，所述圆形板上设有与所述弧形凸块匹配的弧形凹槽；所述第二环形板和所述第一环形板相对设置，所述第二环形板和所述第一环形板之间通过所述支撑板固定连接，所述第二环形板上设有与所述凸缘匹配的环形凹槽。

可选地，所述支撑板的数量为多个，多个所述支撑板沿所述第一环形板的径向间隔设置。

进一步地，所述连接板的数量等于所述支撑板的数量，所述连接板和所述支撑板沿所述第一环形板的径向交替设置。

可选地，所述焊接工装还包括锁紧板和锁紧螺栓，所述锁紧板与所述圆形板相对设置，所述锁紧螺栓穿过所述锁紧板与所述圆形板螺纹连接。

另一方面，本发明实施例提供了一种缸体零件的焊接方法，所述焊接方法包括：